2022-2023學(xué)年湖北十堰市物理高一下期中考試試題含解析

2022-2023學(xué)年湖北十堰市物理高一下期中考試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、1990年5月，紫金山天文臺(tái)將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km.若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度和地球相同，已知地球半徑R=6400km，地球表面重力加速度為g.這個(gè)小行星表面的重力加速度為A． B．400g C．20g; D．2、一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動(dòng)，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對(duì)環(huán)靜止時(shí)小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°3、在運(yùn)動(dòng)會(huì)的撐桿跳高項(xiàng)目中，如圖所示某運(yùn)動(dòng)員在某次撐桿跳高的過程中，從桿發(fā)生形變到最后人離開桿的過程，下列說法正確的是（）A．桿一直對(duì)人做負(fù)功B．桿一直對(duì)人做正功C．彈性勢(shì)能先增大后減小D．桿對(duì)人的彈力方向始終豎直向上4、如圖所示，桌面離地高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高為H處自由下落，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢(shì)能的參考平面，則小球在圖示位置處的重力勢(shì)能是（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）5、如圖所示，B為線段AC的中點(diǎn)，如果在A處放一個(gè)＋Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得B處的場(chǎng)強(qiáng)EB＝48N/C，則（）A．EC＝24N/CB．EC＝12N/CC．若要使EB＝0，可在C處放一個(gè)－Q的點(diǎn)電荷D．把q＝10－9C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場(chǎng)力的大小為6×10－9N6、半徑為r=1m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O點(diǎn)的正上方將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以4m/s的速度水平拋出，半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小可能是()A． B． C． D．7、在高為20m的位置以20m/s的初速度豎直上拋一物體，g取10m/s2，則物體離拋出點(diǎn)15m時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間可能是：A．1s B．3sC． D．8、研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面哪些做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差________。A．使用密度大、體積小的鋼球B．使斜槽末端切線保持水平C．讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下D．坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)為小球在斜槽末端時(shí)球心在坐標(biāo)紙上的水平投影點(diǎn)E.應(yīng)調(diào)節(jié)木板在豎直平面內(nèi)F.用一條平滑曲線將所記錄的合適點(diǎn)連起來，個(gè)別偏離這條曲線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去9、雜技演員做高空表演時(shí)，為了安全，常在下面掛一張很大的網(wǎng).當(dāng)演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時(shí)，與落在相同高度的地面上相比較，下列說法正確的是()A．演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量較小B．演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量變化較小C．演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量變化較慢D．演員落在網(wǎng)上時(shí)受到網(wǎng)的作用力較小10、如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)說法中正確的是（）A．小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0B．小球能夠通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C．如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則此時(shí)小球?qū)艿赖膬?nèi)壁的作用力為3mgD．如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則小球通過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的外壁的作用力為6mg11、如圖，某帶電粒子在電場(chǎng)中沿曲線由A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C，則下列說法正確的是（）A．粒子帶正電B．AB兩點(diǎn)電勢(shì)C．粒子在AC兩點(diǎn)電勢(shì)能D．粒子在AC兩點(diǎn)的加速度12、如圖所示，一個(gè)傾角為37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度v0＝3m/s水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球垂直斜面打在P點(diǎn)處（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），則（）A．小球擊中斜面時(shí)的速度大小為5m/s B．小球擊中斜面時(shí)的速度大小為4m/sC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是1.2m D．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移是1m二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學(xué)利用如圖所示的裝置“探究合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下∶A．按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶（含少量砂子）；B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；C．取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的質(zhì)量m，并記錄數(shù)據(jù)；D．保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時(shí)的時(shí)間t1、t2，并測(cè)量遮光條的寬度d，光電門甲、乙之間的距離為s；E．改變光電門甲、乙之間的距離，重復(fù)步驟D；請(qǐng)回答下列各問題：（用題目所給字母表示）(1)若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車下滑時(shí)所受合力大小為________。（忽略空氣阻力）(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足__________，則表明物體所受合外力做的功等于物體動(dòng)能變化量。14、如圖為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，將一傳感器先后分別固定在豎直板上的D、C和B三點(diǎn)，然后從同一位置釋放擺錘，分別測(cè)出擺錘經(jīng)過D、C和B點(diǎn)時(shí)的速度。(1)實(shí)驗(yàn)中速度由____________傳感器測(cè)量；(2)已知擺錘的直徑為△s，由傳感器測(cè)出擺錘通過傳感器時(shí)的擋光時(shí)間為△t，則擺錘經(jīng)過傳感器時(shí)的速度大小為____________；(3)實(shí)驗(yàn)中默認(rèn)從____________點(diǎn)釋放擺錘，以____________點(diǎn)為零勢(shì)能面；(4)該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是____________；(5)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)由于操作不當(dāng)，測(cè)得擺錘在B點(diǎn)的機(jī)械能明顯比在A、C和D的機(jī)械能大，其原因可能是（只寫一種）____________。15、小明用如圖所示裝置研究加速度與力的關(guān)系，圖中帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置于桌面，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大?。畬?shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作必要且正確的是________。．A．吊上砂桶時(shí)將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，使小車能自由勻速滑動(dòng);B．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù);C．改變砂和砂桶質(zhì)量，重復(fù)步驟B，打出幾條紙帶;D．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量;E．為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°，BCD為半徑R=5m的圓弧形軌道，在B點(diǎn)，軌道B與與圓弧形軌道BCD相切，整個(gè)光滑軌道處于豎直平面內(nèi)，在A點(diǎn)，一質(zhì)量為m=1kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C點(diǎn)后從D點(diǎn)豎直向上拋出．設(shè)以豎直線MDN為分界線，在小球運(yùn)動(dòng)到MDN邊界以及邊界左側(cè)時(shí)將受到一個(gè)水平向左的恒力F（未知）作用．當(dāng)小球最后落到與D在同一水平面相距為d=10.8m的S點(diǎn)處，此時(shí)速度大小vs=16m/s，已知A點(diǎn)距地面的高度H=10m，B點(diǎn)距地面的高度h=5m.（g取10m/s2），求：（1）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB=？（2）小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力（3）小球從D點(diǎn)拋出后，速度最小時(shí)距SD面的高度17、（10分）從離地125m的高空釋放一小球自由下落，空氣阻力忽略不計(jì)，求：(1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？(2)下落過程中，小球第1s內(nèi)和最后1s內(nèi)的位移大小各是多少？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】試題分析：根據(jù),而,所以，所以，所以．選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)：萬有引力定律及重力加速度．2、A【解析】小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯(cuò)誤．3、C【解析】

AB．從桿開始發(fā)生形變到桿形變最大過程中，彈性勢(shì)能逐漸增大，桿對(duì)人做負(fù)功，從形變最大到人離開桿的過程中，彈性勢(shì)能逐漸減小，桿對(duì)人做正功，故A、B錯(cuò)誤；C．上述分析可知，從桿發(fā)生形變到最后人離開桿的過程，彈性勢(shì)能先增大后減小，C正確；D．桿對(duì)人的彈力方向與桿發(fā)生形變的方向相反，整個(gè)過程不斷變化，不是始終豎直向上，D錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】

設(shè)桌面為零勢(shì)能的參考平面，則小球在圖示位置處高度是H，根據(jù)重力勢(shì)能的定義式可知，小球在圖示位置處的重力勢(shì)能是故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】

Q相同，B離點(diǎn)+Q的距離等于C離+Q的距離的一半，則根據(jù)真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQ/r2，得EB=4EC；因B處的場(chǎng)強(qiáng)EB=48N/C，則EC=12N/C．故A錯(cuò)誤，B正確；若要使EB=0，可在C處放一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷，故C錯(cuò)誤；把q=10-9C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn)，則其受電場(chǎng)力的大小為F=qE=10-9C×12N/C=1.2×10-8N，故D錯(cuò)誤；故選B。6、C【解析】

小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為＝0.25s小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間相等，則有t=nT=n解得ω=，n=1，2，3…．當(dāng)n=1時(shí)，ω=8πrad/s；當(dāng)n=2時(shí)，ω=16πrad/s,故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C.7、ABC【解析】

取豎直向上方向?yàn)檎较?，?dāng)物體運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)上方離拋出點(diǎn)15m時(shí)，位移為x＝15m.由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的位移公式得：.解得t1＝1s，t2＝3s.當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)下方離拋出點(diǎn)15m時(shí)，位移為x′＝－15m，由.解得或(負(fù)值舍去)，故選項(xiàng)A、B、C正確故選ABC．8、ABCDEF【解析】

A．使用密度大、體積小的鋼球可以減小做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽軌道必須要水平，故B正確；C．為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一高度無初速度釋放，故C正確；D．平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)即為坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)為小球在斜槽末端時(shí)球心在坐標(biāo)紙上的水平投影點(diǎn)，故D正確；E．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)木板在豎直平面內(nèi)，這樣可以避免小球與坐標(biāo)紙之間的摩擦力作用引起的誤差，故E正確；F．用一條平滑曲線將所記錄的合適點(diǎn)連起來，個(gè)別偏離這條曲線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去，這樣可以使描繪曲線更準(zhǔn)確，故F正確。故選ABCDEF。9、CD【解析】

A．演員在下落中接觸地面的瞬間速度不變，故跳在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量和落在地面上動(dòng)量是相等的，故A錯(cuò)誤；B．演員的初動(dòng)量相等，而演員落在網(wǎng)上時(shí)的動(dòng)量和落在地上的動(dòng)量相等，到人的動(dòng)量變成零，動(dòng)量的變化是相等的，故B錯(cuò)誤；C．演員落在網(wǎng)上時(shí)由于網(wǎng)的緩沖，使減速時(shí)間延長(zhǎng)，故動(dòng)量變化較慢，故C正確；D．因動(dòng)量的變化量相同，而減速時(shí)間延長(zhǎng)，則由動(dòng)量定理可知，演員落在網(wǎng)上受到的網(wǎng)的作用力較小，故D正確。故選CD。10、AD【解析】

AB．小球在最高點(diǎn)支持力等于重力，速度為0，所以小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0，A正確，B錯(cuò)誤；C．在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律解得負(fù)號(hào)表示方向，所以軌道外壁對(duì)小球的作用力為，根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)壍劳獗诘淖饔昧椋珻錯(cuò)誤；D．在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律解得D正確。故選AD。11、BD【解析】

A、由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受電場(chǎng)力的方向大致向下方，與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B、沿電場(chǎng)線是方向電勢(shì)逐漸降低，所以有φA＞φB，故B正確；C、從A到C過程中，根據(jù)電場(chǎng)力和運(yùn)動(dòng)方向可以判斷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，AC兩點(diǎn)電勢(shì)能EPA＜EPC，故C錯(cuò)誤；D、C處的電場(chǎng)線較密，A處的電場(chǎng)線較疏，所以有aC＞aA，故D正確．12、AC【解析】

AB．將球垂直撞在斜面上P點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，如圖所示，由圖可知θ=37°，β=53°

由數(shù)學(xué)知識(shí)得：小球擊中斜面時(shí)的速度大小為故A正確，B錯(cuò)誤；

CD．由則得則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是x=v0t=3×0.4m=1.2m豎直位移是故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。二．填空題(每小題6分，共18分)13、mg【解析】

（1）[1]由步驟B，可知小車和砂桶都做勻速直線運(yùn)動(dòng)；對(duì)小車，沿斜面方向，根據(jù)平衡條件可得對(duì)砂桶，根據(jù)平衡條件可得在步驟D中對(duì)小車，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立可得即步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為mg；（2）[2]遮光片通過兩個(gè)光電門1、2的速度分別為v1=，v2=故小車動(dòng)能變化量為在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力做功等于物體動(dòng)能的變化量，即14、光電門AD擺錘測(cè)B點(diǎn)速度時(shí)，光電門傳感器固定的在B點(diǎn)的下方；或測(cè)B點(diǎn)速度時(shí)，擺錘釋放點(diǎn)的位置高于A點(diǎn)；或測(cè)B點(diǎn)速度時(shí)，擺錘從A點(diǎn)釋放時(shí)的速度不為零?！窘馕觥?/p>

(1)[1]本實(shí)驗(yàn)，采用光電門傳感器來測(cè)量瞬時(shí)速度；(2)[2]根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，所以擺錘經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小為：(3)[3][4]為操作和數(shù)據(jù)處理方便，實(shí)驗(yàn)中默認(rèn)從A點(diǎn)的位置釋放；以最低點(diǎn)D點(diǎn)為零勢(shì)能面；(4)[5]該實(shí)驗(yàn)研究擺錘在向下擺動(dòng)過程中機(jī)械能是否守恒，所以研究對(duì)象為擺錘；(5)[6]造成擺錘在B點(diǎn)的機(jī)械能明顯比在A、C和D的機(jī)械能大的原因可能是：測(cè)B點(diǎn)速度時(shí)，光電門傳感器固定的在B點(diǎn)的下方；或測(cè)B點(diǎn)速度時(shí)，擺錘釋放點(diǎn)的位置高于A點(diǎn)；或測(cè)B點(diǎn)速度時(shí)，擺錘從A點(diǎn)釋放時(shí)的速度不為零。15、BC【解析】

A項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，使小車能自由勻速滑動(dòng)，平衡摩擦?xí)r，不能掛上砂桶和砂，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：為充分利用紙帶，小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)，故B正確；C項(xiàng)：為得出普遍規(guī)律，改變砂和